本實(shí)用新型涉及一種修補(bǔ)裝置,尤其涉及一種可降解樹(shù)脂基復(fù)合材料制品的修補(bǔ)裝置。
背景技術(shù):
先進(jìn)纖維增強(qiáng)熱固性樹(shù)脂基復(fù)合材料以其高比強(qiáng)度、比模量,良好的可設(shè)計(jì)性在航空、航天、軍工設(shè)備、軌道交通、風(fēng)電等眾多高科技領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。但由于樹(shù)脂基復(fù)合材料層間剪切性能差,不耐低速?zèng)_擊,使得制品局部損傷從而造成制品整體報(bào)廢。而熱固性樹(shù)脂基復(fù)合材料制品傳統(tǒng)的修補(bǔ)存在局部應(yīng)力集中、弱界面等問(wèn)題,修補(bǔ)后制品力學(xué)性能下降嚴(yán)重,尤其是耐疲勞性下降嚴(yán)重,嚴(yán)重的縮短了整個(gè)制品的服役時(shí)間。另外將可降解樹(shù)脂基復(fù)合材料制品回收利用不僅解決了熱固性復(fù)合材料制品的環(huán)境壓力,還能變廢為寶將制品中的先進(jìn)纖維回收再利用,具有十分可觀的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型針對(duì)背景技術(shù)的不足,提供一種修補(bǔ)裝置對(duì)復(fù)合材料損傷處進(jìn)行局部基體降解,使其裸露出增強(qiáng)纖維,修補(bǔ)過(guò)程中使修補(bǔ)材料中的增強(qiáng)纖維與裸露出的纖維呈交錯(cuò)搭接狀,使得修補(bǔ)界面處有增強(qiáng)纖維存在,從而形成無(wú)弱界面、力學(xué)性能良好的修補(bǔ)件。
本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種可降解樹(shù)脂基復(fù)合材料制品的修補(bǔ)裝置,包括密封蓋,密封蓋上部設(shè)有儲(chǔ)液箱,儲(chǔ)液箱分別連接回流管和注液管;所述回流管和注液管均穿過(guò)密封蓋,在回流管上設(shè)有動(dòng)力電機(jī)。
進(jìn)一步的,所述密封蓋包括內(nèi)層的密封蓋金屬層和外層的密封蓋保溫層。
進(jìn)一步的,所述儲(chǔ)液箱上設(shè)有溫控裝置。
進(jìn)一步的,所述回流管上設(shè)有氣壓計(jì)。
進(jìn)一步的,所述注液管上設(shè)有注液閥門(mén)。
進(jìn)一步的,所述儲(chǔ)液箱上端設(shè)有大氣連接閥。
進(jìn)一步的,所述儲(chǔ)液箱內(nèi)溶液可為降解液、有機(jī)溶劑、催化氧化劑中任一種。
本實(shí)用新型的修補(bǔ)裝置對(duì)復(fù)合材料損傷處進(jìn)行局部基體降解,損傷處樹(shù)脂基體的降解速度、降解位置得到有效控制,從而使其裸露出增強(qiáng)纖維,修補(bǔ)過(guò)程中使修補(bǔ)填充的復(fù)合材料的增強(qiáng)纖維與裸露出的纖維呈交錯(cuò)搭接狀,使得修補(bǔ)界面處有增強(qiáng)纖維存在,從而形成無(wú)弱界面、力學(xué)性能良好的修補(bǔ)件。通過(guò)本實(shí)用新型的修補(bǔ)裝置獲得無(wú)弱界面的熱固性樹(shù)脂基復(fù)合材料制品修補(bǔ)件,延長(zhǎng)可降解樹(shù)脂基復(fù)合材料制品的使用壽命,極大的推動(dòng)了可降解樹(shù)脂基復(fù)合材料制品在大型制品上的使用價(jià)值。有利于擴(kuò)大可降解樹(shù)脂基復(fù)合材料制品的市場(chǎng)推廣,對(duì)環(huán)境保護(hù)和資源回收再利用具有很大的促進(jìn)作用。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為用本實(shí)用新型修補(bǔ)制品的修補(bǔ)區(qū)示意圖。
圖中,1可降解樹(shù)脂基復(fù)合材料制品,2修補(bǔ)池,3密封蓋金屬層,4密封蓋保溫層,5密封劑,6動(dòng)力電機(jī),7氣壓計(jì),8回流管,9儲(chǔ)液箱,10大氣連接閥,11注液閥門(mén),12注液管,13修補(bǔ)填充的復(fù)合材料,14修補(bǔ)過(guò)渡區(qū)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明,但不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。該實(shí)施例包括密封蓋,所述的密封蓋由兩層組成,內(nèi)層為密封蓋金屬層3,外層為密封蓋保溫層4,密封蓋的作用為在修補(bǔ)過(guò)程中對(duì)修補(bǔ)區(qū)形成一個(gè)密封保溫環(huán)境。在密封蓋上部設(shè)有儲(chǔ)液箱9,儲(chǔ)液箱9上設(shè)有溫控裝置,儲(chǔ)液箱9上端設(shè)有大氣連接閥10,在儲(chǔ)液箱9內(nèi)根據(jù)需要可盛放降解液或有機(jī)溶劑或催化氧化劑等,本實(shí)施例中盛放降解液。儲(chǔ)液箱9分別連接回流管8和注液管12,所述回流管8和注液管12均穿過(guò)密封蓋。其中在密封蓋外面的回流管8上設(shè)有動(dòng)力電機(jī)6和氣壓計(jì)7,密封蓋外面的注液管12上設(shè)有注液閥門(mén)11。
下面將本實(shí)施例修補(bǔ)裝置修補(bǔ)的工作過(guò)程描述如下:首先將待修補(bǔ)的可降解樹(shù)脂基復(fù)合材料制品1損傷部位用專(zhuān)用機(jī)械加工出修補(bǔ)池2,然后將本實(shí)施例的修補(bǔ)裝置密封蓋罩在修補(bǔ)池2上方,密封蓋與修補(bǔ)池2接觸處用密封劑5密封,密封劑5可以為密封橡膠或膠黏劑等,這樣密封蓋與修補(bǔ)池2共同形成一密封保溫環(huán)境。然后依次開(kāi)啟大氣連接閥10、注液閥門(mén)11、動(dòng)力電機(jī)6,此時(shí)儲(chǔ)液箱9內(nèi)的降解液流進(jìn)修補(bǔ)池2內(nèi)開(kāi)始進(jìn)行樹(shù)脂基體的降解。打開(kāi)儲(chǔ)液箱9的溫控裝置開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)注液閥門(mén)11使氣壓計(jì)7示數(shù)低于大氣壓,這樣既有利于密封劑5的密封,還能抑制儲(chǔ)液箱9流到修補(bǔ)池2內(nèi)的降解液沿著材料纖維向制品內(nèi)部的流動(dòng)。通過(guò)調(diào)節(jié)儲(chǔ)液箱9上的溫控裝置調(diào)整降解液溫度,通過(guò)調(diào)整注液閥門(mén)11的開(kāi)啟大小調(diào)整修補(bǔ)池2內(nèi)降解液的流動(dòng)速度,通過(guò)大氣連接閥10處加入液體來(lái)調(diào)整降解液的濃度,這樣整個(gè)修補(bǔ)過(guò)程中降解液的溫度和濃度、降解速度、降解位置都得到了有效控制,從而達(dá)到有效控制降解過(guò)程的目的。降解完成后取下修補(bǔ)裝置,將修補(bǔ)池2內(nèi)的降解液倒掉,然后對(duì)降解后新形成的樹(shù)脂基復(fù)合材料表面進(jìn)行清洗,清洗完后,將修補(bǔ)填充的復(fù)合材料13黏貼在損傷處,即黏貼在新形成的樹(shù)脂基復(fù)合材料表面,進(jìn)行局部加熱使修補(bǔ)處固化,使得修補(bǔ)填充的復(fù)合材料13的材料纖維與降解裸露出的纖維形成犬牙交錯(cuò)狀,最后打磨得到力學(xué)性能良好的修補(bǔ)件,其修補(bǔ)后的修補(bǔ)過(guò)渡區(qū)14如附圖2所示。上述用專(zhuān)用機(jī)械加工出修補(bǔ)池2的過(guò)程以及降解后清洗修補(bǔ)的過(guò)程為本技術(shù)領(lǐng)域通用的技術(shù),這里不再贅述。
本實(shí)施例的修補(bǔ)裝置還可以用于對(duì)修補(bǔ)池2進(jìn)行清洗,與上述不同的是儲(chǔ)液箱9內(nèi)的液體為有機(jī)溶劑,有機(jī)溶劑用來(lái)清洗修補(bǔ)池2表面。另外當(dāng)儲(chǔ)液箱9內(nèi)放入的為催化氧化劑時(shí),還可以通過(guò)本實(shí)施例的裝置對(duì)降解后的樹(shù)脂表面進(jìn)行催化氧化使其表面產(chǎn)生活化學(xué)基團(tuán)。利用本實(shí)施例的修補(bǔ)裝置無(wú)論是進(jìn)行降解還是清洗,或者是催化氧化,其液體反應(yīng)速度、反應(yīng)位置均能得到有效的控制。
本實(shí)施例的修補(bǔ)裝置對(duì)復(fù)合材料損傷處進(jìn)行局部基體降解,損傷處樹(shù)脂基體的降解速度、降解位置得到有效控制,從而使其裸露出纖維,修補(bǔ)過(guò)程中使修補(bǔ)填充的復(fù)合材料13的增強(qiáng)纖維與裸露出的纖維呈交錯(cuò)搭接狀,使得修補(bǔ)界面處有增強(qiáng)纖維存在,從而形成無(wú)弱界面、力學(xué)性能良好的修補(bǔ)件。通過(guò)本實(shí)施例的修補(bǔ)裝置可獲得無(wú)弱界面的熱固性樹(shù)脂基復(fù)合材料制品修補(bǔ)件,延長(zhǎng)可降解樹(shù)脂基復(fù)合材料制品1的使用壽命,極大的推動(dòng)了可降解樹(shù)脂基復(fù)合材料制品1在大型制品上的使用價(jià)值。有利于擴(kuò)大可降解環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料制品的市場(chǎng)推廣,對(duì)環(huán)境保護(hù)和資源回收再利用具有很大的促進(jìn)作用。
以上所述的實(shí)施例,只是本實(shí)用新型較優(yōu)選的具體實(shí)施方式的一種,本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。